Wat verbruikt je pc?

Om te weten hoe het met onze eigen ecologische voetafdruk is gesteld, moeten we eerst te weten komen wat onze pc zoal verbruikt.

De tijd dat we in een standaard desktopcomputertje een voeding van 200 watt aantroffen, ligt al ver achter ons. Tegenwoordig is een voedingselement van ongeveer 500 watt de standaard, en het is niet uitzonderlijk om in een high-end workstation of spelcomputer een voeding van 1.000 watt of meer terug te vinden.

Maar wat betekenen deze cijfers? We zullen je meteen geruststellen: een voeding van 1.000 watt betekent niet dat een computer er voortdurend zoveel watt doorjaagt. Dit getal geeft alleen maar het maximale vermogen aan waarmee de voeding belast kan worden, een vermogen dat bij gewoon gebruik nooit gehaald zal worden. Toch geven zulke cijfers een indicatie over hoeveel energie een computer kan verbruiken.

Grafische kaart
Een van de grootste verbruikers in je pc is de grafische kaart. Ter illustratie: in onze labs bevindt zich een uiterst zuinig systeempje op basis van een Intel Core i5-processor, met op de processor geïntegreerde graphics, 4 GB geheugen, enkele ventilatoren en een SSD-schijf in plaats van een traditionele harde schijf.

Bij weinig belasting trekt deze configuratie – weliswaar zonder monitor – zo’n 50 watt uit het stopcontact. Zetten we het systeem aan het werk in Cinebench R10, een processorintensieve benchmark, dan stijgt het verbruik naar 90 watt. Een test in 3D Mark Vantage, die vooral de grafische kaart het vuur aan de schenen legt, doet het verbruik pieken rond 75 watt.

Rusten we hetzelfde systeem uit met een krachtige Radeon HD 4870, dan verbruikt het onbelast zomaar eventjes 127 watt. In 3D Mark Vantage tekenen we een gemiddeld verbruik op van meer dan 180 watt, met pieken tot 220 watt! Draait het systeem dagelijks twee uur met niet al te intensieve taken, dan bedraagt het meerverbruik met de krachtige grafische kaart ongeveer 56 kWh.

Met een kostprijs van ongeveer 21 eurocent per kWh betekent dit op jaarbasis een extra kostenpost van bijna 12 euro, alleen voor de grafische kaart.

Processor
Het processorverbruik is eigenlijk niet goed in kaart te brengen. Een goede maatstaf voor het maximale verbruik is de TDP, wat staat voor Thermal Design Point of Thermal Design Power, afhankelijk van de bron. Die maatstaf geeft aan hoeveel warmte er door het koelsysteem van een processor afgevoerd moet kunnen worden.

Aangezien de warmteontwikkeling haast recht evenredig evolueert met het stroomverbruik, is de TDP ook een maat voor het verbruik. Door verschillende opvattingen over de TDP tussen Intel en AMD kun je echter de getallen van beide processorfabrikanten niet met elkaar vergelijken.

Een quadcore Intel Core i7-920-processor, gefabriceerd op een 45 nm-productieproces, heeft een TDP van 130 watt. Een iets bescheidener, en ook op een recenter 32 nm-proces gefabriceerde dualcore Core i5-520 heeft slechts een TDP van 35 watt. In de praktijk zal het verbruik echter veel lager liggen.

Meer dan welke andere component past de processor zich aan naar het werkelijk benodigde vermogen. De Intel Core-processors hebben bijvoorbeeld op de chip een microcontroller die het stroombeheer in de chips controleert en hele processorkernen die niet nodig zijn virtueel kan uitschakelen door ze in de zogenaamde C6-energiestatus te brengen.

Hierdoor kan een op het eerste gezicht energieverslindende processor in werkelijkheid toch evenveel energie gebruiken als een ogenschijnlijk zuiniger model. Processorintensieve taken worden sneller afgewerkt, waarna een aantal processorkernen terug naar het C6-niveau gebracht kan worden. Een tragere processor moet daarentegen langere tijd op volle kracht werken.

Harde schijf
Ook harde schijven worden groener. Zo heeft Western Digital zijn reeks Caviar Green, en probeert ook Samsung zich met de Spinpoint Eco Green F2 een groener imago aan te meten. Nu is de harde schijf niet meteen de component in je computer die het meeste verbruikt, maar alle kleine beetjes tellen.

In een kantoorcomputer die het grootste gedeelte van de dag aanstaat, kan een besparing van enkele watts bovendien al een hele slok op de borrel schelen. Omdat het verbruik van een harde schijf in het niet valt ten opzichte van het gebruik van een volledig systeem, plaatsen we de Western Digital Caviar Green WD500AWS in een externe USB-behuizing.

Het gemeten verbruik is 6 watt wanneer de drive niet belast wordt en 8 watt wanneer er enkele zware lees- en schrijfopdrachten gelijktijdig plaatsvinden. Een vergelijkbare niet-groene drive van Western Digital laat in vergelijkbare omstandigheden een verbruik van respectievelijk 9 watt en 11 watt opmeten.

Een SSD-schijf laat nog een verdere besparing opmeten. Daar ligt het verbruik onder de twee watt als de schijf niet belast wordt en 4 watt als hij moet werken. De maximale capaciteit van een SSD en de prijs per gigabyte, kan echter niet tippen aan die van een traditionele harde schijf, zodat je onmogelijk het prijsverschil terugverdiend krijgt.

Een SSD heeft daarentegen wel andere verdiensten, zoals een grotere schokbestendigheid en een volledig geluidsloze werking.

Spanning omzetten
Een voeding zet de 230 V-wisselstroom die een stopcontact levert om in gelijkstroom van verschillende voltages, waarmee dan de componenten in een systeem gevoed worden. Een deel van de wisselstroom wordt echter niet omgezet, maar gaat verloren in de vorm van warmte. De verhouding tussen het uitgangsvermogen van een voeding en de hoeveelheid stroom die hiervoor gebruikt wordt, is de efficiëntie.

Een voeding die 300 watt aan de componenten levert en hiervoor 395 watt verbruikt, heeft een efficiëntie van 300 / 395, ofwel 76 procent. Een lagere efficiëntie vertaalt zich in een hogere systeemtemperatuur en ventilatoren die sneller moeten draaien – en dus ook meer stroom verbruiken – om de behuizing koel te houden.

Het 80 Plus-programma (www.80plus.org) garandeert de efficiëntie van een voeding. Zo moet een voeding die het gouden 80 Plus-logo voert bij twintig en honderd procent belasting een efficiëntie waarborgen van minstens 88 procent; bij 50 procent belasting loopt dat zelfs op tot 92 procent. Niet toevallig, want de werkelijke belasting van een voeding bevindt zich vaak rond de vijftig procent.

Het verschil in efficiëntie tussen een degelijke 80 Plus-voeding en een voeding van bedenkelijke kwaliteit kan meer dan twintig procent bedragen. Dit betekent dat eenzelfde configuratie met goedkope voeding twintig procent meer stroom zal verbruiken en dus ook zoveel meer kost in verbruik. Een duurdere voeding betaalt zich zo over de levensduur van de computer meestal ruimschoots terug.

Beeldschermen
In de wereld van de monitors heeft zich de afgelopen jaren de opmerkelijkste evolutie voorgedaan. De omschakeling van de schermen met een beeldbuis naar platte lcd-schermen ligt zo goed als achter ons, en heeft het stroomverbruik van een gemiddeld scherm meer dan gehalveerd.

Een typisch 19 inchscherm verbruikte ongeveer 70 watt, voor grotere modellen was een stroomverbruik van meer dan 100 watt doodnormaal. In onze labs geeft een meting van een 22 inch LG Flatron L226WTO-SF een verbruik van 33 watt bij standaardinstellingen (50 procent helderheid). In tegenstelling tot CRT-monitoren is het verbruik van een lcd-monitor niet afhankelijk van wat er op het scherm getoond wordt.

Het is vooral de intensiteit van de backlight die een rol speelt. Draaien we op ons LG-scherm de helderheid volledig open, dan noteren we een verbruik van 47 watt. Een typisch kantoorscherm dat per dag 6 uur aanstaat, verbruikt zo op jaarbasis ongeveer 81 kWh. Tellen we er nog het verbruik in stand-by bij, 18 uur per dag bij een verbruik van ongeveer 1 W, dan berekenen we een jaarlijks verbruik van ongeveer 88 kWh.

Bij energiekosten van 0,21 euro per kWh betekent dit 18 euro aan kosten.

Nieuwe ontwikkelingen, zoals monitoren met een WLED-scherm, dringen dat verbruik nog verder terug. WLED-schermen maken gebruik van heldere, witte leds als lichtbron, en verbruiken hierdoor minder dan een scherm met CFL-achtergrondlicht. AOC’s Verifino V22+ klokt bijvoorbeeld af op 18 watt. Er wordt ook veel verwacht van de schermen met organische leds, de zogenaamde oledschermen.

Zo’n organische led geeft zelf licht af en heeft dus geen aparte lichtbron nodig. Hierdoor kunnen schermen van slechts enkele millimeters dik worden geproduceerd, die bovendien nog zuiniger zijn.

Ook de bestaande lcd-technologie verder optimaliseren zou een flinke besparing kunnen opleveren. Fujitsu’s B22w-5 Eco verbruikt in ecomodus 23 watt, 27 watt wanneer we deze energiebesparende modus uitschakelen. De Philips Brilliance 225P1 pakt het energieprobleem dan weer op een originele manier aan.

Sensoren in de schermrand, waarvan je de gevoeligheid op vier verschillende niveaus kunt instellen, detecteren wanneer de gebruiker recht voor het scherm zit en laten alleen dan het scherm de hoogste helderheid weergeven. Draai je even weg, dan zakt de helderheid onmiddellijk met enkele procenten.

Zit er langere tijd niemand voor het scherm, dan schakelt het backlight zich zelfs volledig uit, om onmiddellijk in actie te schieten wanneer je weer gaat zitten. Bij de hoogste helderheid verbruikt het scherm 26 watt. In de besparende modus valt dit terug tot 16 watt.

Netwerkapparaten
Routers en switches zijn apparaten die traditioneel steeds aanstaan. Helaas blijkt onze energiemeter niet precies genoeg om het verschil in verbruik te meten tussen een aantal representatieve toestellen die allemaal over energiebesparende mechanismen beweren te beschikken.

Zo wordt de Linksys Wireless-N Home-router geleverd met een adapter die gecertificeerd is door Energy Star. D-Link pakt dan weer uit met een hele reeks van Green-producten, die verschillende energiebesparende functies gebruiken. Zo passen apparaten uit dit gamma de signaalsterkte aan aan de lengte van de netwerkkabel.

Op een korte netwerkkabel volstaat het immers om een signaal met een klein vermogen uit te sturen. Ook kunnen netwerkpoorten waarop geen apparaat aangesloten is of waarvan het aangesloten apparaat uitgeschakeld is, zelf ook uitgeschakeld worden. Ook Devolo claimt dat zijn nieuwste netwerkadapterset voor het stroomnet, de dLAN 200 Avmini, zestig procent minder verbruikt dan een vergelijkbaar product.

Printers
De twee verschillende printtechnologieën, laser en inkjet, stellen totaal verschillende eisen aan het stroomverbruik. Laserprinters hebben alvast geen groen imago, met een stroomverbruik dat al snel honderden watt kan bedragen. Tijdens het afdrukken moet de fixeereenheid die de toner met het papier versnelt, snel opgewarmd worden.

Bij onze standaard kantoorprinter, een Brother DCP-8065DN, meten we dan ook een verbruik van 840 watt tijdens een afdrukopdracht. Het grote gevaar schuilt echter in het sluipverbruik. Geavanceerde netwerklaserprinters beschikken vaak over een functie die de afdrukeenheid opgewarmd houdt, zodat gebruikers maar enkele seconden op hun eerste afdruk hoeven te wachten.

Inkjetprinters zijn dus hoe dan ook een stuk zuiniger. Op de HP OfficeJet Pro 8500, een energiezuinige kantoormultifunctional, meten we een verbruik tussen 17 watt en 34 watt bij het kopiëren van een document. Tijdens het printen varieert het verbruik tussen 15 en 45 watt.

Belangrijker is echter het verbruik in slaapstand, aangezien de meeste printers het grootste gedeelte van de tijd met de spreekwoordelijke vingers in de neus staan te wachten op afdrukopdrachten. Hier meten we een verbruik van minder dan 1 watt. Dat zou kunnen stroken met de 0,47 watt die HP claimt.

Om te weten hoe het met onze eigen ecologische voetafdruk is gesteld, moeten we eerst te weten komen wat onze pc zoal verbruikt.

De tijd dat we in een standaard desktopcomputertje een voeding van 200 watt aantroffen, ligt al ver achter ons. Tegenwoordig is een voedingselement van ongeveer 500 watt de standaard, en het is niet uitzonderlijk om in een high-end workstation of spelcomputer een voeding van 1.000 watt of meer terug te vinden.

Maar wat betekenen deze cijfers? We zullen je meteen geruststellen: een voeding van 1.000 watt betekent niet dat een computer er voortdurend zoveel watt doorjaagt. Dit getal geeft alleen maar het maximale vermogen aan waarmee de voeding belast kan worden, een vermogen dat bij gewoon gebruik nooit gehaald zal worden. Toch geven zulke cijfers een indicatie over hoeveel energie een computer kan verbruiken.

Grafische kaart
Een van de grootste verbruikers in je pc is de grafische kaart. Ter illustratie: in onze labs bevindt zich een uiterst zuinig systeempje op basis van een Intel Core i5-processor, met op de processor geïntegreerde graphics, 4 GB geheugen, enkele ventilatoren en een SSD-schijf in plaats van een traditionele harde schijf.

Bij weinig belasting trekt deze configuratie – weliswaar zonder monitor – zo’n 50 watt uit het stopcontact. Zetten we het systeem aan het werk in Cinebench R10, een processorintensieve benchmark, dan stijgt het verbruik naar 90 watt. Een test in 3D Mark Vantage, die vooral de grafische kaart het vuur aan de schenen legt, doet het verbruik pieken rond 75 watt.

Rusten we hetzelfde systeem uit met een krachtige Radeon HD 4870, dan verbruikt het onbelast zomaar eventjes 127 watt. In 3D Mark Vantage tekenen we een gemiddeld verbruik op van meer dan 180 watt, met pieken tot 220 watt! Draait het systeem dagelijks twee uur met niet al te intensieve taken, dan bedraagt het meerverbruik met de krachtige grafische kaart ongeveer 56 kWh.

Met een kostprijs van ongeveer 21 eurocent per kWh betekent dit op jaarbasis een extra kostenpost van bijna 12 euro, alleen voor de grafische kaart.

Processor
Het processorverbruik is eigenlijk niet goed in kaart te brengen. Een goede maatstaf voor het maximale verbruik is de TDP, wat staat voor Thermal Design Point of Thermal Design Power, afhankelijk van de bron. Die maatstaf geeft aan hoeveel warmte er door het koelsysteem van een processor afgevoerd moet kunnen worden.

Aangezien de warmteontwikkeling haast recht evenredig evolueert met het stroomverbruik, is de TDP ook een maat voor het verbruik. Door verschillende opvattingen over de TDP tussen Intel en AMD kun je echter de getallen van beide processorfabrikanten niet met elkaar vergelijken.

Een quadcore Intel Core i7-920-processor, gefabriceerd op een 45 nm-productieproces, heeft een TDP van 130 watt. Een iets bescheidener, en ook op een recenter 32 nm-proces gefabriceerde dualcore Core i5-520 heeft slechts een TDP van 35 watt. In de praktijk zal het verbruik echter veel lager liggen.

Meer dan welke andere component past de processor zich aan naar het werkelijk benodigde vermogen. De Intel Core-processors hebben bijvoorbeeld op de chip een microcontroller die het stroombeheer in de chips controleert en hele processorkernen die niet nodig zijn virtueel kan uitschakelen door ze in de zogenaamde C6-energiestatus te brengen.

Hierdoor kan een op het eerste gezicht energieverslindende processor in werkelijkheid toch evenveel energie gebruiken als een ogenschijnlijk zuiniger model. Processorintensieve taken worden sneller afgewerkt, waarna een aantal processorkernen terug naar het C6-niveau gebracht kan worden. Een tragere processor moet daarentegen langere tijd op volle kracht werken.

Harde schijf
Ook harde schijven worden groener. Zo heeft Western Digital zijn reeks Caviar Green, en probeert ook Samsung zich met de Spinpoint Eco Green F2 een groener imago aan te meten. Nu is de harde schijf niet meteen de component in je computer die het meeste verbruikt, maar alle kleine beetjes tellen.

In een kantoorcomputer die het grootste gedeelte van de dag aanstaat, kan een besparing van enkele watts bovendien al een hele slok op de borrel schelen. Omdat het verbruik van een harde schijf in het niet valt ten opzichte van het gebruik van een volledig systeem, plaatsen we de Western Digital Caviar Green WD500AWS in een externe USB-behuizing.

Het gemeten verbruik is 6 watt wanneer de drive niet belast wordt en 8 watt wanneer er enkele zware lees- en schrijfopdrachten gelijktijdig plaatsvinden. Een vergelijkbare niet-groene drive van Western Digital laat in vergelijkbare omstandigheden een verbruik van respectievelijk 9 watt en 11 watt opmeten.

Een SSD-schijf laat nog een verdere besparing opmeten. Daar ligt het verbruik onder de twee watt als de schijf niet belast wordt en 4 watt als hij moet werken. De maximale capaciteit van een SSD en de prijs per gigabyte, kan echter niet tippen aan die van een traditionele harde schijf, zodat je onmogelijk het prijsverschil terugverdiend krijgt.

Een SSD heeft daarentegen wel andere verdiensten, zoals een grotere schokbestendigheid en een volledig geluidsloze werking.

Spanning omzetten
Een voeding zet de 230 V-wisselstroom die een stopcontact levert om in gelijkstroom van verschillende voltages, waarmee dan de componenten in een systeem gevoed worden. Een deel van de wisselstroom wordt echter niet omgezet, maar gaat verloren in de vorm van warmte. De verhouding tussen het uitgangsvermogen van een voeding en de hoeveelheid stroom die hiervoor gebruikt wordt, is de efficiëntie.

Een voeding die 300 watt aan de componenten levert en hiervoor 395 watt verbruikt, heeft een efficiëntie van 300 / 395, ofwel 76 procent. Een lagere efficiëntie vertaalt zich in een hogere systeemtemperatuur en ventilatoren die sneller moeten draaien – en dus ook meer stroom verbruiken – om de behuizing koel te houden.

Het 80 Plus-programma (www.80plus.org) garandeert de efficiëntie van een voeding. Zo moet een voeding die het gouden 80 Plus-logo voert bij twintig en honderd procent belasting een efficiëntie waarborgen van minstens 88 procent; bij 50 procent belasting loopt dat zelfs op tot 92 procent. Niet toevallig, want de werkelijke belasting van een voeding bevindt zich vaak rond de vijftig procent.

Het verschil in efficiëntie tussen een degelijke 80 Plus-voeding en een voeding van bedenkelijke kwaliteit kan meer dan twintig procent bedragen. Dit betekent dat eenzelfde configuratie met goedkope voeding twintig procent meer stroom zal verbruiken en dus ook zoveel meer kost in verbruik. Een duurdere voeding betaalt zich zo over de levensduur van de computer meestal ruimschoots terug.

Beeldschermen
In de wereld van de monitors heeft zich de afgelopen jaren de opmerkelijkste evolutie voorgedaan. De omschakeling van de schermen met een beeldbuis naar platte lcd-schermen ligt zo goed als achter ons, en heeft het stroomverbruik van een gemiddeld scherm meer dan gehalveerd.

Een typisch 19 inchscherm verbruikte ongeveer 70 watt, voor grotere modellen was een stroomverbruik van meer dan 100 watt doodnormaal. In onze labs geeft een meting van een 22 inch LG Flatron L226WTO-SF een verbruik van 33 watt bij standaardinstellingen (50 procent helderheid). In tegenstelling tot CRT-monitoren is het verbruik van een lcd-monitor niet afhankelijk van wat er op het scherm getoond wordt.

Het is vooral de intensiteit van de backlight die een rol speelt. Draaien we op ons LG-scherm de helderheid volledig open, dan noteren we een verbruik van 47 watt. Een typisch kantoorscherm dat per dag 6 uur aanstaat, verbruikt zo op jaarbasis ongeveer 81 kWh. Tellen we er nog het verbruik in stand-by bij, 18 uur per dag bij een verbruik van ongeveer 1 W, dan berekenen we een jaarlijks verbruik van ongeveer 88 kWh.

Bij energiekosten van 0,21 euro per kWh betekent dit 18 euro aan kosten.

Nieuwe ontwikkelingen, zoals monitoren met een WLED-scherm, dringen dat verbruik nog verder terug. WLED-schermen maken gebruik van heldere, witte leds als lichtbron, en verbruiken hierdoor minder dan een scherm met CFL-achtergrondlicht. AOC’s Verifino V22+ klokt bijvoorbeeld af op 18 watt. Er wordt ook veel verwacht van de schermen met organische leds, de zogenaamde oledschermen.

Zo’n organische led geeft zelf licht af en heeft dus geen aparte lichtbron nodig. Hierdoor kunnen schermen van slechts enkele millimeters dik worden geproduceerd, die bovendien nog zuiniger zijn.

Ook de bestaande lcd-technologie verder optimaliseren zou een flinke besparing kunnen opleveren. Fujitsu’s B22w-5 Eco verbruikt in ecomodus 23 watt, 27 watt wanneer we deze energiebesparende modus uitschakelen. De Philips Brilliance 225P1 pakt het energieprobleem dan weer op een originele manier aan.

Sensoren in de schermrand, waarvan je de gevoeligheid op vier verschillende niveaus kunt instellen, detecteren wanneer de gebruiker recht voor het scherm zit en laten alleen dan het scherm de hoogste helderheid weergeven. Draai je even weg, dan zakt de helderheid onmiddellijk met enkele procenten.

Zit er langere tijd niemand voor het scherm, dan schakelt het backlight zich zelfs volledig uit, om onmiddellijk in actie te schieten wanneer je weer gaat zitten. Bij de hoogste helderheid verbruikt het scherm 26 watt. In de besparende modus valt dit terug tot 16 watt.

Netwerkapparaten
Routers en switches zijn apparaten die traditioneel steeds aanstaan. Helaas blijkt onze energiemeter niet precies genoeg om het verschil in verbruik te meten tussen een aantal representatieve toestellen die allemaal over energiebesparende mechanismen beweren te beschikken.

Zo wordt de Linksys Wireless-N Home-router geleverd met een adapter die gecertificeerd is door Energy Star. D-Link pakt dan weer uit met een hele reeks van Green-producten, die verschillende energiebesparende functies gebruiken. Zo passen apparaten uit dit gamma de signaalsterkte aan aan de lengte van de netwerkkabel.

Op een korte netwerkkabel volstaat het immers om een signaal met een klein vermogen uit te sturen. Ook kunnen netwerkpoorten waarop geen apparaat aangesloten is of waarvan het aangesloten apparaat uitgeschakeld is, zelf ook uitgeschakeld worden. Ook Devolo claimt dat zijn nieuwste netwerkadapterset voor het stroomnet, de dLAN 200 Avmini, zestig procent minder verbruikt dan een vergelijkbaar product.

Printers
De twee verschillende printtechnologieën, laser en inkjet, stellen totaal verschillende eisen aan het stroomverbruik. Laserprinters hebben alvast geen groen imago, met een stroomverbruik dat al snel honderden watt kan bedragen. Tijdens het afdrukken moet de fixeereenheid die de toner met het papier versnelt, snel opgewarmd worden.

Bij onze standaard kantoorprinter, een Brother DCP-8065DN, meten we dan ook een verbruik van 840 watt tijdens een afdrukopdracht. Het grote gevaar schuilt echter in het sluipverbruik. Geavanceerde netwerklaserprinters beschikken vaak over een functie die de afdrukeenheid opgewarmd houdt, zodat gebruikers maar enkele seconden op hun eerste afdruk hoeven te wachten.

Inkjetprinters zijn dus hoe dan ook een stuk zuiniger. Op de HP OfficeJet Pro 8500, een energiezuinige kantoormultifunctional, meten we een verbruik tussen 17 watt en 34 watt bij het kopiëren van een document. Tijdens het printen varieert het verbruik tussen 15 en 45 watt.

Belangrijker is echter het verbruik in slaapstand, aangezien de meeste printers het grootste gedeelte van de tijd met de spreekwoordelijke vingers in de neus staan te wachten op afdrukopdrachten. Hier meten we een verbruik van minder dan 1 watt. Dat zou kunnen stroken met de 0,47 watt die HP claimt.